Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

04.Гидроксильные производные

.pdf
Скачиваний:
85
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
684.78 Кб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

O

 

O

 

C

CH3

 

 

OH

O

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2CH3

 

C

Cl

2

 

 

 

 

 

 

AlCl3; t

 

 

 

 

CH3 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

CS2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фенол

 

 

 

 

фенилацетат

 

2-гидроксиацетофенон

C

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2-ацетилфенол)

O

 

 

 

4-гидроксиацетофенон (4-ацетилфенол)

Азосочетание. Водород ароматического ядра в фенолах может замещаться катионом фенилдиазония с образованием азосоединений. Сочетание идѐт в пара-положение, если же оно занято, - в орто-положение относительно фенольного гидроксила.

+

 

NaOH

 

 

N N Cl - + H

OH

N N

OH

- NaCl;

 

 

 

 

 

 

- H2O

азогруппа

 

 

 

 

 

бензолдиазоний хлорид

фенол

 

4 - гидроксиазобензол

 

(солянокислый фенилдиазоний)

 

 

 

 

Восстановление. В зависимости от того, какой реагент используется в качестве восстановителя, восстановление фенолов может затрагивать фенольные гидроксилы или ароматическое ядро.

При перегонке фенолов с цинковой пылью происходит замещение гидроксильных групп водородом. Этим методом иногда пользуются для определения структуры сложных фенолов:

C6H5OH + Zn

 

C6H6 + ZnO

 

При каталитическом гидрировании, например действии водорода в присутствии никеля, фенолы восстанавливаются до циклоалканолов:

OH OH

3H2

Ni

фенол циклогексанол

Приведенная реакция имеет важное промышленное применение в производстве искусственного волокна найлон, капрон.

П о л у ч е н и е н а й л о н а. Образовавшуюся в результате глубокого окисления циклогексанола адипиновую кислоту подвергают поликонденсации с гексаметилендиамином:

116

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

H2C

CH

CH2

[ O ]

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

C

CH2

 

 

3 [ O ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

C

 

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

C

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

 

CH2

- H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циклогексанол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циклогексанон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

адипиновая кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

C

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

OH

 

 

H2N

 

 

(CH2)6

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гексаметилендиамин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

C

 

( CH2 )4

 

C

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

(CH2)6

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(CH2)6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

N

 

 

 

 

 

N

 

 

C

 

 

 

 

C

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

C

 

 

 

 

 

(CH2)4

 

 

 

 

C

 

 

N

 

 

(CH2)6

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

найлон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о л у ч е н и е

 

 

 

 

к а п р о н а. При

 

окислении циклогексанола можно

получить циклогексанон, который в реакции с гидроксиламином даѐт циклогексаноноксим. Последний с помощью перегруппировки Бекмана превращают в капролактам. Гидролиз капролактама приводит к образованию ε- аминокапроновой кислоты. При полимеризации капролактама или при поликонденсации ε-аминокапроновой кислоты получается пластмасса капрон, которая и используется для приготовления синтетического капронового

волокна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

N

 

O

 

H

 

 

 

 

 

O

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H C C

CH

 

NH2OH

H C

C

 

CH

 

 

H2SO4

H C

C CH

 

2

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

H2C

CH2

- H2O

H2C

 

 

 

 

CH2

перегруппировка

H2C CH2

 

 

 

 

Бекмана

 

CH2

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циклогексанон

циклогексаноноксим

 

 

 

 

O

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

H C C

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

H2O

 

 

 

2

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2C CH2

CH2

O

HO C (CH2)5 NH2

карполактам

-аминокапроновая кислота

117

 

 

O

 

H

 

O

 

 

 

H

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(CH2)5

HO

 

C

 

(CH2)5

 

N

 

C

 

(CH2)5

 

N

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

капрон

Окисление. Фенолы легко окисляются даже при действии кислорода воздуха. При этом они изменяют свой цвет, окрашиваясь в розовый, краснорозовый или тѐмно-коричневый цвет. Примеси ускоряют окисление и поэтому неочищенные фенолы быстро темнеют. В зависимости от природы окислителя и условий проведения реакции окисления фенолы могут превращаться в различные продукты. Например, оксид хрома (VI) в кислой среде окисляет фенол в п-бензохинон; персульфат калия в щелочной среде – в гидрохинон (реакция Эльбса); перекись водорода в щелочной среде в присутствии закисного сернокислого железа – в пирокатехин:

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

CrO3, H+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K2S2O8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

O п-бензохинон

 

 

 

H2O2

 

OH -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

гидрохинон

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пирокатехин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В условиях более энергичного окисления ароматическое ядро фенолов разрушается.

Поликонденсация фенола с формальдегидом. Фенол легко вступает в реакцию конденсации с формальдегидом в кислой или щелочной среде. При этом вначале образуется смесь орто- и пара-гидроксиметилфенолов, способных далее реагировать с фенолом и между собой, образуя фенолформальдегидные смолы :

OH

 

OH

OH

 

O

CH2OH

 

2

+ 2 H C

+

 

 

H

 

 

фенол

формальдегид

о-гидроксиметилфенол

CH2OH

 

 

 

п-гидроксиметилфенол

118

Вкислой среде в избытке фенола гидроксиметилфенолы конденсируются

смолекулами фенола, давая полимеры линейного строения – новолачные смолы:

 

OH

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

CH2OH

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

+

n H2O

 

 

 

 

 

 

+ n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-гидроксиметилфенол

 

 

 

фенол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(n-1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

новолачная смола

 

 

Новолачные смолы (новолаки) – термопластичные, растворимые в органических растворителях полимеры. Используются для изготовления лаков

ифенопластов.

Вщелочной среде в избытке формальдегида в результате поликонденсации гидроксиметилфенолов между собой образуется линейный растворимый полимер резол (легкоплавкая фенол-формальдегидная смола):

 

OH

 

 

OH

 

 

OH

 

 

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОH -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

CH2OH

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

+

n H2O

+ n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о-гидроксиметилфенол

 

 

CH2OH

 

 

 

 

 

 

 

 

CH OH

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п-гидроксиметилфенол

 

 

 

резол (резольная смола)

 

 

 

 

При нагревании резола до 150-160 оС происходит «сшивание» его полимерных цепей с образованием сетчатого нерастворимого полимера резита (неплавкой фенол-формальдегидной смолы):

OH

OH

OH

OH

CH2

CH2

 

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

CH2

 

CH2

OH

OH

OH

OH

 

резит

 

 

119

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]